1、第五章 激素、脑与行为本章概要本章概要激素及其一般作用方式激素及其一般作用方式内分泌腺及其功能调控内分泌腺及其功能调控生物节律、生长发育和性别差异的激素控生物节律、生长发育和性别差异的激素控制制认知或社会行为与激素认知或社会行为与激素什么是激素?什么是激素?激素激素由机体的内分泌腺生成分泌的生由机体的内分泌腺生成分泌的生物活性物质。物活性物质。激素释放入血,随血液循环达到身体不同激素释放入血,随血液循环达到身体不同的组织器官(靶器官)的组织器官(靶器官),并对特定的组织器并对特定的组织器官的生理机能产生特异性的影响。官的生理机能产生特异性的影响。激素能够影响认知、情绪、饮食饮水、睡激素能够影响
2、认知、情绪、饮食饮水、睡眠或生殖行为等生命活动。眠或生殖行为等生命活动。第二节第二节 内分泌腺及其功能调控内分泌腺及其功能调控一、高等动物主要的内一、高等动物主要的内 分泌腺分泌腺机体的内分泌系统包括机体的内分泌系统包括内分泌腺和分散于某些内分泌腺和分散于某些器官组织的内分泌细胞。器官组织的内分泌细胞。(一)下丘脑和垂体(一)下丘脑和垂体 下丘脑和垂体是最重要下丘脑和垂体是最重要的神经内分泌系统,下的神经内分泌系统,下丘脑和垂体在结构和功丘脑和垂体在结构和功能上联系紧密,通常被能上联系紧密,通常被看作是一个功能单位看作是一个功能单位下丘脑主要核团分泌的激素下丘脑主要核团分泌的激素 视上核视上核
3、抗利尿激素抗利尿激素 室旁核室旁核催产素催产素 促垂体区促垂体区调节腺垂体激素释放的激素调节腺垂体激素释放的激素 (促释放激素促释放激素)1、刺激子宫收缩(分娩)、刺激子宫收缩(分娩)2、促进乳汁的排出;、促进乳汁的排出;1、抗利尿作用抗利尿作用2、缩血管升压作用(大剂量时)缩血管升压作用(大剂量时)(血管升压素血管升压素)垂体垂体人体内最重要的内分泌腺人体内最重要的内分泌腺腺垂体腺垂体促激素、生长激素、催乳促激素、生长激素、催乳素、促黑素细胞激素素、促黑素细胞激素神经垂体神经垂体抗利尿激素、催产素抗利尿激素、催产素三、下丘脑三、下丘脑-垂体垂体-靶腺之间的关系靶腺之间的关系下丘脑下丘脑腺垂体
4、腺垂体甲状腺甲状腺肾上腺皮质肾上腺皮质性腺性腺促释放激素促释放激素促激素促激素靶激素靶激素(二)松果体二)松果体1 1、松果体所在位置、松果体所在位置 松果体位于中脑四叠体的左右上丘之间的凹陷内。松果体位于中脑四叠体的左右上丘之间的凹陷内。松果体有松果体有“第三只眼第三只眼”之称之称2 2、松果体的激素分泌、松果体的激素分泌松果体分泌褪黑激素松果体分泌褪黑激素,白,白天分泌量减少,黑夜分泌天分泌量减少,黑夜分泌量增加,呈现明显的昼夜量增加,呈现明显的昼夜节律变化。节律变化。褪黑激素有促褪黑激素有促进睡眠的作用进睡眠的作用,参与昼夜,参与昼夜睡眠节律的调控。睡眠节律的调控。下丘脑下丘脑的视交叉上
5、核可以调控松的视交叉上核可以调控松果体分泌褪黑激素。果体分泌褪黑激素。(三)(三)甲状腺甲状腺甲状腺是人体内最大的内分泌腺,主要分甲状腺是人体内最大的内分泌腺,主要分泌甲状腺激素,甲状腺激素主要的生理功泌甲状腺激素,甲状腺激素主要的生理功能是提高代谢速率,促进生长和成熟。能是提高代谢速率,促进生长和成熟。幼年时期缺乏甲状腺激素可导致呆小症。幼年时期缺乏甲状腺激素可导致呆小症。如果甲状腺分泌功能过盛会引起甲亢,主如果甲状腺分泌功能过盛会引起甲亢,主要表现为神经兴奋性增高,兴奋、失眠、要表现为神经兴奋性增高,兴奋、失眠、激动紧张、心动过速、烦躁等。激动紧张、心动过速、烦躁等。(四)(四)肾上腺肾上
6、腺 肾上腺皮质:肾上腺皮质:分泌肾上腺分泌肾上腺皮质激素,包括盐皮质激皮质激素,包括盐皮质激素、糖皮质激素和性激素素、糖皮质激素和性激素三大类三大类 肾上腺髓质:肾上腺髓质:分泌肾上腺分泌肾上腺素和去甲肾上腺素素和去甲肾上腺素1 1、肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素糖皮质激素可以促进肝脏提高血糖水平机糖皮质激素可以促进肝脏提高血糖水平机能活动,增强蛋白质的脂肪的代谢能活动,增强蛋白质的脂肪的代谢糖皮质激素能增强机体的应激功能糖皮质激素能增强机体的应激功能,这个,这个应激过程中,应激过程中,下丘脑下丘脑垂体垂体肾上腺皮质肾上腺皮质组成一个功能活动轴。组成一个功能活动轴。下丘脑下丘脑垂体垂体肾上腺皮质
7、轴肾上腺皮质轴在应激在应激反应中的作用反应中的作用当机体受到各种有害刺激时(饥饿、当机体受到各种有害刺激时(饥饿、疼痛、创伤、寒冷、高温、惊恐疼痛、创伤、寒冷、高温、惊恐、焦、焦虑虑等),有害刺激作用于下丘脑释放等),有害刺激作用于下丘脑释放促肾上腺皮质释放激素(促肾上腺皮质释放激素(CRHCRH),进),进而再作用于腺垂体分泌促肾上腺皮质而再作用于腺垂体分泌促肾上腺皮质激素(激素(ACTHACTH),最后使肾上腺皮质分),最后使肾上腺皮质分泌糖皮质激素增加,随着糖皮质激素泌糖皮质激素增加,随着糖皮质激素分泌增多,改变机体的物质代谢和能分泌增多,改变机体的物质代谢和能量代谢。如升高血糖、促进脂
8、肪和蛋量代谢。如升高血糖、促进脂肪和蛋白质分解,这些反应可以抵抗有害刺白质分解,这些反应可以抵抗有害刺激,叫做机体机体的应激反应激,叫做机体机体的应激反应。2 2、肾上腺髓质激素肾上腺髓质激素 肾上腺髓质主要分泌肾上腺素恶化去甲肾肾上腺髓质主要分泌肾上腺素恶化去甲肾上腺素。髓质激素和交感神经系统紧密联上腺素。髓质激素和交感神经系统紧密联系,组成系,组成交感交感-肾上腺髓质系统肾上腺髓质系统,共同完成,共同完成应激反应。应激反应。交感交感-肾上腺髓质系统肾上腺髓质系统在应激在应激反应中的作用反应中的作用当机体遭遇紧张情况时,如惊当机体遭遇紧张情况时,如惊恐、焦虑、紧张、剧烈运动时,恐、焦虑、紧张
9、、剧烈运动时,交感交感肾上腺系统会立即被调肾上腺系统会立即被调动起来,肾上腺素和去甲肾上动起来,肾上腺素和去甲肾上腺素分泌大大增加,它们作用腺素分泌大大增加,它们作用于中枢神经系统,提高兴奋性,于中枢神经系统,提高兴奋性,机体处于警觉状态,反应灵敏;机体处于警觉状态,反应灵敏;呼吸加强、加快;心跳加快、呼吸加强、加快;心跳加快、血压升高,以利于应激时重要血压升高,以利于应激时重要器官得到血液供应;肝糖原和器官得到血液供应;肝糖原和脂肪分解,以适应在应激情况脂肪分解,以适应在应激情况下对能量的需求。下对能量的需求。(五)胰腺(五)胰腺胰腺的内分泌腺是胰岛胰腺的内分泌腺是胰岛A细胞细胞胰高血糖素:
10、升高血糖的作用胰高血糖素:升高血糖的作用B细胞细胞胰岛素:降低血糖的作用胰岛素:降低血糖的作用(六)(六)生殖腺生殖腺女性卵巢分泌雌激素、黄体酮、孕激素等女性卵巢分泌雌激素、黄体酮、孕激素等男性睾丸分泌雄性激素,如睾丸酮等男性睾丸分泌雄性激素,如睾丸酮等性激素可以维持男性或女性的第二性征,性激素可以维持男性或女性的第二性征,也会对具有性别差异的心理或行为产生影也会对具有性别差异的心理或行为产生影响。响。第三节第三节 生物节律、生长发育生物节律、生长发育 和性别差异的激素控制和性别差异的激素控制一、一、生物节律及其激素控制生物节律及其激素控制人类能够移民外太空吗?昼夜节律主要由视网膜昼夜节律主要
11、由视网膜视交叉上核(下视交叉上核(下丘脑)丘脑)松果体轴调控。松果体轴调控。视交叉上核可能是通过视网膜视交叉上核可能是通过视网膜-视交叉上核束来感视交叉上核束来感受外界环境光暗信号的变化,从而感受昼夜节律受外界环境光暗信号的变化,从而感受昼夜节律的变化,来使生物节律和昼夜节律保持同步。的变化,来使生物节律和昼夜节律保持同步。视交叉上核对于觉醒与睡眠的循环更替具有重要视交叉上核对于觉醒与睡眠的循环更替具有重要的调控作用,这种调控作用主要体现在对大脑边的调控作用,这种调控作用主要体现在对大脑边缘系统的松果体褪黑素的分泌进行调控。缘系统的松果体褪黑素的分泌进行调控。二、二、生长发育、老化及生长发育、
12、老化及其激素基础其激素基础(一)生长发育(一)生长发育 促进动物生长发育最重促进动物生长发育最重要的激素是要的激素是生长素生长素和和甲状腺素甲状腺素。(二)(二)青春期发育及其激素青春期发育及其激素影响影响青春期最重要的特征是生青春期最重要的特征是生殖器官的快速发育成熟。殖器官的快速发育成熟。雄性睾丸分泌大量睾酮,雄性睾丸分泌大量睾酮,以维持雄性特征和生殖能以维持雄性特征和生殖能力力雌性卵巢分泌大量雌性激雌性卵巢分泌大量雌性激素,主要是雌激素和孕酮,素,主要是雌激素和孕酮,以维持雌性特征和周期性以维持雌性特征和周期性排卵。排卵。(三)(三)老化与激素老化与激素糖皮质激素随年龄增长呈糖皮质激素随
13、年龄增长呈递增趋势,持续高水平的递增趋势,持续高水平的糖皮质激素有促进海马老糖皮质激素有促进海马老化或诱导神经元死亡的作化或诱导神经元死亡的作用并引起记忆或定向等认用并引起记忆或定向等认知障碍。知障碍。性激素水平的下降对很多性激素水平的下降对很多系统都会产生影响,导致系统都会产生影响,导致皮肤老化、记忆力衰退、皮肤老化、记忆力衰退、睡眠质量下降、大量出汗、睡眠质量下降、大量出汗、易怒、压抑等老化症状。易怒、压抑等老化症状。三、三、行为的性别差异与激素行为的性别差异与激素(一)(一)激素对性别分化的影响激素对性别分化的影响性别分化取决于个体发育敏感期的睾丸酮含量水平性别分化取决于个体发育敏感期的
14、睾丸酮含量水平。睾丸酮在个体发育早期所产生的效应是促进雄性化睾丸酮在个体发育早期所产生的效应是促进雄性化和抑制雌性化和抑制雌性化哺乳动物的性别发育的自哺乳动物的性别发育的自 然规律是:然规律是:在缺少睾丸酮在缺少睾丸酮 的条件下,个体应发育成的条件下,个体应发育成 雌性(女性),在个体发雌性(女性),在个体发 育早期内睾丸酮的含量增加育早期内睾丸酮的含量增加 则会使其发育成雄性(男性)则会使其发育成雄性(男性)(二)(二)激素影响性别行为激素影响性别行为 在人类,性别差异不仅存在在人类,性别差异不仅存在于生殖系统,也存在于脑或身于生殖系统,也存在于脑或身体的其他属性,以至于延伸至体的其他属性,
15、以至于延伸至解决问题的行为方式上。解决问题的行为方式上。如:如:性猴子在其发育敏感期如果接性猴子在其发育敏感期如果接触大量睾丸酮,长大后比其他触大量睾丸酮,长大后比其他雌性猴子更多显现好斗的行为雌性猴子更多显现好斗的行为特征,并且做出更多具有威胁特征,并且做出更多具有威胁性的脸部表情和姿势。性的脸部表情和姿势。最新研究发现最新研究发现女性对男性特征的偏好可能女性对男性特征的偏好可能也受到性激素的影响。具体也受到性激素的影响。具体表现在:女性处于行经或即表现在:女性处于行经或即将行经时,比较喜欢女性化将行经时,比较喜欢女性化的容貌;而处于排卵期的时的容貌;而处于排卵期的时候比较喜欢介于女性化和男
16、候比较喜欢介于女性化和男性化的中性化容貌。性化的中性化容貌。激素对男女空间认知能力的影响激素对男女空间认知能力的影响就空间认知能力而言,雄性激素和雌性激就空间认知能力而言,雄性激素和雌性激素的作用是相反的素的作用是相反的。雌性激素对于空间认。雌性激素对于空间认知能力会产生负性影响;而雄性激素可以知能力会产生负性影响;而雄性激素可以增强空间认知能力。增强空间认知能力。心理旋转测验请从被选的图形中,选择与左侧物体相符合的图形请从被选的图形中,选择与左侧物体相符合的图形(三)三)亲代抚育行为的差异与激素亲代抚育行为的差异与激素 亲代抚育行为亲代抚育行为是指亲代对子代的保护、照是指亲代对子代的保护、照
17、顾和喂养等直接有利于子代生存的活动,顾和喂养等直接有利于子代生存的活动,如大鼠的筑巢行为。如大鼠的筑巢行为。雌雌性抚育行为主要表现为筑巢、哺乳、关性抚育行为主要表现为筑巢、哺乳、关爱或护仔等一系列本能行为,主要是受雌爱或护仔等一系列本能行为,主要是受雌性激素的作用性激素的作用;雌性激素是母性行为发动雌性激素是母性行为发动的重要基础。的重要基础。雄性动物的亲代抚育行为是由雄性激素激雄性动物的亲代抚育行为是由雄性激素激发的发的,特别是睾丸酮含量水平的上升有助,特别是睾丸酮含量水平的上升有助于它们的护巢行为。于它们的护巢行为。第四节第四节 认知或社会行为与激素认知或社会行为与激素一、学习记忆与激素一
18、、学习记忆与激素(一)糖皮质激素与学习记忆(一)糖皮质激素与学习记忆 糖皮质激素在学习记忆中的主要作用糖皮质激素在学习记忆中的主要作用少量的糖皮质激素或短时轻度的应激能够增强少量的糖皮质激素或短时轻度的应激能够增强神经系统的敏感性,提高学习效率,过量的糖神经系统的敏感性,提高学习效率,过量的糖皮质激素或过度应激会导致神经抑制,从而损皮质激素或过度应激会导致神经抑制,从而损害学习记忆能力。害学习记忆能力。(二)性激素与学习记忆(二)性激素与学习记忆雌性激素和雄性激素也能影响学习记忆的能力。雌性激素和雄性激素也能影响学习记忆的能力。体内的雌性激素含量增加能够暂时促进海马神体内的雌性激素含量增加能够
19、暂时促进海马神经元树突的生长,如果雌性激素含量水平下降,经元树突的生长,如果雌性激素含量水平下降,树突会收缩,这说明雌性激素能够影响学习记树突会收缩,这说明雌性激素能够影响学习记忆。忆。(三)其他激素与学习记忆(三)其他激素与学习记忆血管加压素(抗利尿激素)有促进记忆的作用。血管加压素(抗利尿激素)有促进记忆的作用。二、社会行为与激素二、社会行为与激素 社会行为社会行为群体中不同成员分工合作,共同维群体中不同成员分工合作,共同维持群体生活的行为。如通讯行为、求偶行为、合持群体生活的行为。如通讯行为、求偶行为、合作利他行为和统治行为等作利他行为和统治行为等。(一)合作或利他行为(一)合作或利他行
20、为催产素催产素对于雌性动物的合作对于雌性动物的合作或利他行为具有重要作用。或利他行为具有重要作用。催产素或内啡肽是社会联系催产素或内啡肽是社会联系的重要生理基础,包括母婴、的重要生理基础,包括母婴、配偶或亲友之间的依恋关系。配偶或亲友之间的依恋关系。(三)统治行为与激素(三)统治行为与激素影响攻击行为的激素主要影响攻击行为的激素主要有有性激素、血管加压素和性激素、血管加压素和去甲肾上腺素去甲肾上腺素。睾丸酮有易化攻击行为的睾丸酮有易化攻击行为的作用作用 攻击行为人群的去甲肾上攻击行为人群的去甲肾上腺素的代谢产物水平高于腺素的代谢产物水平高于普通人群,降低去甲肾上普通人群,降低去甲肾上腺素可以降
21、低动物攻击行腺素可以降低动物攻击行为的发生率为的发生率 三、情绪活动与激素三、情绪活动与激素(一)应激状态下的激素分泌(一)应激状态下的激素分泌 应激应激机体对内外环境刺激的变化所作机体对内外环境刺激的变化所作出的非特异性反应。出的非特异性反应。应激源应激源能够唤起机体非特异性反应的能够唤起机体非特异性反应的刺激被称为应激源刺激被称为应激源,或者叫压力源或者叫压力源。例例如:冷热、饥渴、疼痛、恐惧、焦虑或者如:冷热、饥渴、疼痛、恐惧、焦虑或者意外事件等刺激。意外事件等刺激。应激的分类应激的分类急性应激急性应激是指最近的、现在的和将要到来的需求是指最近的、现在的和将要到来的需求和压力引起的持续时
22、间相对短暂的应激和压力引起的持续时间相对短暂的应激 ,如:与,如:与朋友吵架,面临和参加考试或比赛,演讲,丢钥朋友吵架,面临和参加考试或比赛,演讲,丢钥匙等等匙等等 。慢性应激慢性应激是指漫无止境的、不会随着时间而减弱是指漫无止境的、不会随着时间而减弱的、看不到出路的需求和压力引起的应激,是日的、看不到出路的需求和压力引起的应激,是日复一日、年复一年的折磨人的应激复一日、年复一年的折磨人的应激 ,如贫困、长,如贫困、长期失业、长期照料生病卧床的家人、夫妻关系紧期失业、长期照料生病卧床的家人、夫妻关系紧张、工作压力、患慢性疾病等带来的应激张、工作压力、患慢性疾病等带来的应激 急性应激和慢性应激状
23、态下的激素分泌情况急性应激和慢性应激状态下的激素分泌情况 在慢性应激下,下丘脑在慢性应激下,下丘脑垂体垂体肾上腺皮质肾上腺皮质轴(轴(HPAHPA轴)始终处于激活状态,使机体糖皮质激轴)始终处于激活状态,使机体糖皮质激素持续保持较高水平,持续的高水平的糖皮质激素持续保持较高水平,持续的高水平的糖皮质激素可以造成脑损害素可以造成脑损害;此外,慢性应激还可以使人此外,慢性应激还可以使人产生明显的紧张、焦虑惑不安的情绪状态。而急产生明显的紧张、焦虑惑不安的情绪状态。而急性应激常常会引起交感性应激常常会引起交感肾上腺髓质系统的激活,肾上腺髓质系统的激活,导致肾上腺素和去甲肾上腺素的分泌增多,因而导致肾
24、上腺素和去甲肾上腺素的分泌增多,因而机体在短时间内处于亢奋状态,表现为血压升高、机体在短时间内处于亢奋状态,表现为血压升高、心跳加快或情绪激动等等。心跳加快或情绪激动等等。(二)情绪行为的激素控制(二)情绪行为的激素控制CRHCRH(促肾上腺皮质激素释放激素)或者肾上(促肾上腺皮质激素释放激素)或者肾上腺皮质激素腺皮质激素可以增加神经系统的兴奋性,可以增加神经系统的兴奋性,增加增加情绪的紧张和焦虑情绪的紧张和焦虑;催产素可以缓解紧张或焦虑的情绪。催产素可以缓解紧张或焦虑的情绪。像爱、感像爱、感激、满足感都可以促进催产素的分泌。催产素激、满足感都可以促进催产素的分泌。催产素号称号称“信任激素信任
25、激素”,它可以调节自主神经系统,它可以调节自主神经系统,也能调节脑部其他主管情绪和社会行为区域的也能调节脑部其他主管情绪和社会行为区域的活动,放松神经系统,从而释放掉压力。活动,放松神经系统,从而释放掉压力。睾酮具有易化攻击行为的作用睾酮具有易化攻击行为的作用,增强交感神经,增强交感神经兴奋,兴奋,增强愤怒或敌意情绪增强愤怒或敌意情绪,从而使争斗倾向,从而使争斗倾向增强。增强。(三)情绪障碍的激素影响(三)情绪障碍的激素影响情绪障碍包括抑郁症、焦虑情绪障碍包括抑郁症、焦虑症、恐惧症、强迫症等几种症、恐惧症、强迫症等几种类型。其中抑郁症最为常见。类型。其中抑郁症最为常见。抑郁症以显著而持久的情感
26、抑郁症以显著而持久的情感低落、兴趣减退、思维迟缓低落、兴趣减退、思维迟缓等为主要临床特征等为主要临床特征 1 1、抑郁状态与激素抑郁状态与激素 CRHCRH、ACTHACTH、皮质醇、皮质醇及其受体均与抑郁症或抑郁状及其受体均与抑郁症或抑郁状态有关,正常的态有关,正常的ACTHACTH或皮质醇峰值水平可以使人或皮质醇峰值水平可以使人在清晨保持清醒和较佳的情绪状态;但是过多的在清晨保持清醒和较佳的情绪状态;但是过多的应激刺激产生应激刺激产生CRHCRH过度分泌或过度分泌或HPAHPA轴功能亢进则导轴功能亢进则导致抑郁症发病率增高致抑郁症发病率增高。此外,抑郁症患者垂体体。此外,抑郁症患者垂体体积
27、有所增大或肾上腺皮质增生的现象,积有所增大或肾上腺皮质增生的现象,ACTHACTH或血或血浆皮质醇也会有所升高。浆皮质醇也会有所升高。2 2、雌激素与女性情感障碍雌激素与女性情感障碍月经期前(经前综合征)、产后月经期前(经前综合征)、产后(产后抑郁症)、绝经前后(更年(产后抑郁症)、绝经前后(更年期综合征期综合征/围绝经期综合征),是围绝经期综合征),是体内雌激素水平不稳定的三个阶段,体内雌激素水平不稳定的三个阶段,在这些时期内女性易患抑郁。在这些时期内女性易患抑郁。在卵巢切除、停经或产后等雌激素在卵巢切除、停经或产后等雌激素降低期,女性情感障碍易于出现或降低期,女性情感障碍易于出现或抑郁症高发,这种观点又被称为抑郁症高发,这种观点又被称为“雌激素雌激素”撤退学说撤退学说。有利于雌激素分泌的食品有利于雌激素分泌的食品